Funcions i estructura dels aparells cardiovascular i respiratori

El sistema circulatori, també anomenat sistema cardiovascular o sistema vascular, és un sistema d’òrgans que permet que la sang circuli i transporti nutrients (com els aminoàcids i els electròlits), l’oxigen, el diòxid de carboni, les hormones i les cèl·lules sanguínies des de les cèl·lules i cap a les cèl·lules, per proporcionar alimentació i ajuda en la lluita contra malalties, estabilitzar la temperatura i el pH i mantenir l’homeòstasi.

L’aparell circulatori és sobretot un sistema de transport que facilita el desplaçament per l’organisme de diferents substàncies, principalment l’oxigen i els nutrients; per això, el seu funcionament està íntimament lligat a l’aparell respiratori. No obstant això, la llista de funcions és molt àmplia i inclou les següents:

• Transportar oxigen des dels pulmons cap als teixits i diòxid de carboni des dels teixits cap als pulmons per a la seva eliminació a través de l’aire expirat.
• Distribuir els nutrients a tots els teixits i cèl·lules de l’organisme.
• Transportar productes de rebuig que són produïts per les cèl·lules fins al ronyó perquè siguin eliminats a través de l’orina
• Transportar substàncies fins al fetge perquè siguin metabolitzades per aquest òrgan.
• Distribuir les hormones que es produeixen en les glàndules de secreció interna. Gràcies al sistema circulatori, les substàncies hormonals poden actuar en llocs molt allunyats al lloc en el qual han estat produïdes.
• Protegir l’organisme enfront de les agressions externes de bacteris i virus fent circular per la sang leucòcits i anticossos.

Els components essencials del sistema cardiovascular són el cor i els vasos sanguinis (vegeu la figura):

• Cor: actua com a bomba propulsora amb vàlvules per fer un corrent unidireccional.
• Vasos sanguinis; són tres: artèria (surt des del cor, té vàlvules sigmoides), vena (entra cap al cor) i capil·lar (vas molt fi on hi ha el canvi cel·lular).

El cor és un òrgan muscular anatòmicament complex, que impulsa la sang a través dels vasos sanguinis del sistema circulatori, la qual proveeix les cèl·lules de l’organisme d’oxigen i nutrients. És l’element central del mediastí, la regió anatòmica compresa entre els dos pulmons.

La forma del cor sembla un con arrodonit de la mida d’un puny, la punta del qual es troba avall i lleugerament a l’esquerra. El cor es troba generalment una mica a l’esquerra, darrere l’estèrnum. Es nota el cor a l’esquerra perquè la seva part esquerra (ventricle esquerre o cor esquerre) és més forta (bomba sang a totes les parts del cos). El pulmó esquerre és més petit que el dret perquè el cor ocupa una major part de l’hemitòrax esquerre.

La demarcació del cor, és a dir, les fronteres que el limiten, és la següent:

• Un punt 9 cm a l’esquerra de la línia medioesternal (àpex del cor).
• La setena articulació esternocostal de la dreta.
• La vora superior del tercer cartílag costal dret, a 1 cm de la línia esternal dreta.
• La vora inferior del segon cartílag costal esquerre, a 2,5 cm de la línia esternal lateral esquerra.

El cor d’un adult sa és de la mida d’un puny, i clàssicament es divideix en quatre cavitats, dues de superiors anomenades aurícules i dues d’inferiors anomenades ventricles. Les aurícules reben la sang del sistema venós, passen als ventricles i des d’aquí surten a la circulació arterial.

L’aurícula dreta i el ventricle dret formen el que clàssicament es denomina el cor dret. Rep la sang que prové de tot el cos, que desemboca a l’atri dret a través de les venes caves inicial i inferior. Aquesta sang, baixa en oxigen, arriba al ventricle dret, des d’on és tramesa a la circulació pulmonar per l’artèria pulmonar. Atès que la resistència de la circulació pulmonar és menor que la sistèmica, la força que el ventricle ha de fer és menor, raó per la qual la seva mida muscular és considerablement menor a la del ventricle esquerre.

L’aurícula esquerra i el ventricle esquerre formen l’anomenat cor esquerre. Rep la sang de la circulació pulmonar, que desemboca a través de les quatre venes pulmonars a la porció superior de l’aurícula esquerra. Aquesta sang està oxigenada i prové dels pulmons. El ventricle esquerre l’envia per l’artèria aorta per distribuir-la per tot l’organisme.

El teixit que separa el cor dret de l’esquerre s’anomena septe o envà. Funcionalment, es divideix en dues parts no separades (vegeu la figura): la superior o envà interauricular i la inferior o envà interventricular.

Les vàlvules cardíaques són les estructures que separen unes cavitats de les altres, evitant que hi hagi reflux retrògrad. Estan situades al voltant dels orificis auriculoventriculars (o atrioventriculars) i entre els ventricles i les artèries de sortida; són les quatre següents:

• La vàlvula tricúspide, que separa l’aurícula dreta del ventricle dret.
• La vàlvula pulmonar, que separa el ventricle dret de l’artèria pulmonar.
• La vàlvula mitral o bicúspide, que separa l’aurícula esquerra del ventricle esquerre.
• La vàlvula aòrtica, que separa el ventricle esquerre de l’artèria aorta.

El cor es troba dins del pericardi, una bossa o sac contingut en el mediastí mitjà. Es tracta d’una membrana fibroserosa de dues capes que envolta i separa el cor de les estructures veïnes, cobreix completament el cor i es prolonga fins a les arrels dels grans vasos. Té dues parts, el pericardi serós i pericardi fibrós. En conjunt, recobreix tot el cor per evitar que es lesioni.

L’epicardi descriu la capa externa de teixit del cor (del grec epi-, ‘exterior’, i cardium, ‘cor’). Quan es considera com una part del pericardi, és la capa interna o pericardi visceral. El seu principal component és el teixit conjuntiu i funciona com una capa protectora. El pericardi visceral produeix el líquid pericàrdic, que lubrica el moviment entre les capes interior i exterior del pericardi.

El miocardi o múscul cardíac (textus muscularis striatus cardiacus) és el teixit muscular del cor. És l’encarregat de bombar la sang pel sistema circulatori a través de contraccions. El miocardi conté una xarxa abundant de capil·lars indispensables per cobrir les seves necessitats energètiques.

El múscul cardíac generalment funciona involuntàriament i rítmicament, sense tenir estimulació nerviosa. És un múscul miogènic, és a dir, autoexcitable. La irrigació sanguínia del miocardi és portada a través de les artèries coronàries (vegeu la figura).

Finalment, l’endocardi és una membrana que recobreix internament les cavitats del cor. Forma el revestiment intern de les aurícules i els ventricles. Està constituït per cèl·lules endotelials i una fina capa del teixit connectiu lax.

En la figura teniu un esquema complet amb les diverses parts de l’anatomia del cor:

• Capes: endocardi (1); miocardi (2); epicardi (3); pericardi (4).
• Cambres (5): aurícula dreta (6); aurícula esquerra (7); ventricle dret (8); ventricle esquerre (9).
• Vàlvules (10): mitral (11); aòrtica (12); tricúspide (13); pulmonar (14).
• Artèries: aorta (15); pulmonar (16).
• Venes: pulmonars (17); cava superior (18); cava inferior (19), inserció valvular (20)

Els vasos sanguinis són part del sistema circulatori i transporten la sang pel cos. Els vasos més importants són els capil·lars, que permeten l’intercanvi d’aigua i substàncies entre la sang i els teixits (si es trenquen els capil·lars, la sang surt fora de la pell), mentre que les artèries i venes duen la sang del cor fins als capil·lars, i, de tornada, al cor.

Per la seva banda, els vasos limfàtics condueixen la limfa a les venes. La limfa és l’element fonamental del sistema limfàtic; es tracta d’un líquid que conté glòbuls blancs, encarregats de defensar el cos dels gèrmens.

Una artèria és qualsevol dels vasos tubulars que condueixen la sang des del cor cap als teixits de l’organisme. Es tracta de conductes membranosos, elàstics, amb ramificacions divergents, encarregats de distribuir per tot l’organisme la sang expulsada a cada sístole. Cada artèria consta de tres capes concèntriques o túniques: els vasa vasorum (vasos dels vasos) irriguen aquestes túniques i els nervi nervorum les innerven (fan que arribi l’estímul nerviós). Les capes són (vegeu la figura):

• l’externa o adventícia, de teixit connectiu;
• la mitjana, composta per fibres musculars llises i fibres elàstiques, i
• la interna o íntima, constituïda per l’endoteli i una capa de teixit connectiu subendotelial.

D’altra banda, hi ha dues artèries que surten directament del cor (vegeu la figura):

• L’artèria aorta, que porta la sang oxigenada des del ventricle esquerre cap a tot l’organisme.
• L’artèria pulmonar, que condueix la sang des del ventricle dret fins als pulmons, on s’oxigena. Després aquesta sang torna a l’aurícula esquerra del cor.

Una vena és un vas sanguini que porta la sang cap al cor. Les venes augmenten el seu diàmetre a mesura que van recollint la sang dels vasos que conflueixen amb elles (com un riu). Les vàlvules venoses eviten la circulació en sentit contrari.

La majoria de les venes transporten la sang desoxigenada des dels teixits cap al cor; les excepcions són les venes pulmonars i les venes umbilicals (vegeu la figura).

Una vena consta de tres capes principals:

• la capa externa és un teixit connectiu, anomenat túnica adventícia o túnica externa
• una capa mitjana de múscul llis anomenada túnica mitjana
• la capa interior plena de cèl·lules endotelials, anomenada túnica íntima

Finalment, els capil·lars són els vasos sanguinis de menor diàmetre; la seva paret està formada només per l’endoteli amb el seu suport, la qual cosa permet l’intercanvi de substàncies entre la sang i les substàncies que es troben al voltant d’aquesta.

El sistema limfàtic està constituït pels capil·lars limfàtics, pels vasos limfàtics i pels ganglis limfàtics. El líquid que conté es denomina limfa. Els vasos limfàtics són cecs, és a dir, no tenen sortida. Per les seves parets absorbeixen part del líquid intersticial i el condueixen als vasos sanguinis gràcies al fet que es comuniquen amb les venes subclàvies (vegeu la figura).

Font: Vikipèdia

El sistema limfàtic porta a terme tres funcions:

• Retornar a la sang una gran part del plasma que, a causa de la pressió, ha sortit dels capil·lars sanguinis.
• Transportar els greixos absorbits a l’intestí, evitant així que arribin massa concentrats al cor.
• Produir anticossos. Als ganglis limfàtics es generen limfòcits, els quals produeixen anticossos. Els principals ganglis limfàtics es troben al coll, les aixelles i els engonals.

L’anatomia d’un sistema respiratori típic és el tracte respiratori. El tracte es divideix en un tracte respiratori superior i inferior:

• La part superior inclou el nas, les cavitats nasals, els sins, la faringe i la part de la laringe per sobre dels plecs vocals.
• La part inferior inclou la tràquea, els bronquis, bronquíols i alvèols.

El tracte respiratori superior pot referir-se a les parts del sistema respiratori sobre l’angle esternal (fora del tòrax), per sobre dels plecs vocals o per sobre del cartílag cricoidal. El tracte consisteix en la cavitat nasal i en els sins paranasals, la faringe (nasofaringe, orofaringe i laringofaringe) i la laringe (vegeu la figura).

L’os nasal forma la part superior de la cavitat nasal, els laterals els formen el maxil·lar superior i l’os etmoide. El paladar és el límit inferior que actua separant la cavitat nasal de la boca. La cavitat nasal es divideix en dues fosses per un cartílag vertical que s’anomena septe nasal. Les obertures del nas (narius) es troben davant de la cavitat nasal i a la part posterior d’aquesta les coanes, que comuniquen amb la nasofaringe (vegeu la figura).

Als laterals de la cavitat trobem els cornets i els meats els primers interrompen la circulació de l’aire, conduint-lo cap a l’epiteli olfactiu, situat a la part més alta de la cavitat nasal. La cavitat nasal es comunica amb els sins paranasals.

Els cornets són estructures formades per os esponjós, i la seva coberta és una prima i delicada mucosa nasal (vegeu la figura). Se situen en les parts laterals de cada cavitat nasal. La seva irrigació sanguínia és rica i abundant, similar a la innervació, la qual cosa els fa molt sensibles a canvis de temperatura i facilita la seva feina, que és:

• Humidificar l’aire que arriba als pulmons.
• Filtrar l’aire que es respira.
• Escalfar l’aire abans que ingressi als pulmons.

Tota la mucosa de les foses nasals està coberta per una capa de mucositat que es troba superficialment i també filtra aire inspirat. Els cilis de l’epiteli respiratori mouen el moc i les partícules posteriorment cap a la faringe, on passa a l’esòfag i es digereix a l’estómac. La cavitat nasal també alberga el sentit de l’olfacte.

La faringe és la part del coll darrere de la boca i la cavitat nasal, i sobre l’esòfag i la laringe: els conductes que respectivament van cap a l’estómac i els pulmons.

En humans, la faringe és part del sistema digestiu i dels conductes de l’aparell respiratori. (aquests conductes també inclouen les foses nasals del nas, la laringe, la tràquea, els bronquis i els bronquíols). La faringe filtra, escalfa i humiteja l’aire i el condueix als pulmons). La faringe humana es divideix convencionalment en tres seccions: la nasofaringe, l’orofaringe i la laringofaringe. També és important en la vocalització.

La faringe humana es divideix convencionalment en tres seccions (vegeu la figura):

• Nasofaringe o rinofaringe, es troba darrere de la cavitat nasal. La paret inferior és el paladar tou.
• Orofaringe o bucofaringe, es troba darrere de la boca. La paret anterior és la base de la llengua; la paret lateral està formada per l’arc palatofaringi, l’arc palatoglòs i l’amígdala palatina. La paret superior està formada per l’úvula (campaneta) i el paladar tou.
• Laringofaringe, que inclou el si piriforme i la paret posterior de la faringe. Està recobert per un epiteli pla estratificat.

La faringe intervé en importants funcions, com la deglució, la respiració, la fonació i l’audició.

Font: Wikipedia

La laringe és un òrgan tubular. La paret de la laringe està composta per 9 peces de cartílags. A més, comunica la faringe amb la tràquea i es troba davant d’aquella.

És una estructura múscul-cartilaginosa, situada a la part anterior del coll, a l’altura de les vèrtebres cervicals C3, C4, C5 i C6. Està formada per l’os hioide i pels cartílags tiroide, cricoide, aritenoides, corniculat, cuneïforme, l’epiglotis i per quatre parells laterals, tots ells articulats, revestits de mucosa i moguts per músculs.

La laringe és la part superior de la tràquea, adaptada a les necessitats de la fonació o emissió de la veu (vegeu la figura). És l’òrgan de la fonació, ja que conté les cordes vocals superiors o falses (també anomenat plecs vestibulars) i inferiors o veritables (també anomenat plecs vocals). El terme plecs és el que s’usa segons la terminologia anatòmica internacional.

Les vies respiratòries baixes, o les vies respiratòries inferiors, consisteixen en la tràquea, els bronquis (primaris, secundaris i terciaris), els bronquíols (incloent-hi terminals i respiratoris) i pulmons (incloent-hi alvèols).

El tracte respiratori inferior també s’anomena arbre respiratori o arbre traqueobronquial, per descriure l’estructura ramificadora de les vies respiratòries que subministren aire als pulmons, i inclou la tràquea, els bronquis i els bronquíols (vegeu la figura).

La tràquea és un conducte d’uns 12 cm de longitud i 2 cm de diàmetre, constituït per una sèrie de cartílags anulars incomplets, en forma de “C” i tancats per darrere per fibres musculars. Aquesta forma permet evitar interaccions amb l’esòfag quan per aquest passen aliments i afavoreix que sempre estigui oberta; aquesta estructura li dona consistència i flexibilitat.

La tràquea és un òrgan de l’aparell respiratori de caràcter cartilaginós i membranós que va des de la laringe fins als bronquis. La seva funció és proporcionar una via oberta a l’aire inspirat i espirat des dels pulmons (vegeu la figura).

Un bronqui es troba en l’aparell respiratori i és un dels conductes tubulars fibrocartilaginosos en què es bifurca la tràquea a l’altura de la IV vèrtebra toràcica, i que entren en el parènquima pulmonar, conduint l’aire des de la tràquea als bronquis i aquests als bronquíols i després als alvèols pulmonars. Els bronquis són tubs amb ramificacions progressives arboriformes (25 divisions en l’ésser humà) i diàmetre decreixent, la paret està formada per cartílags i capes musculars, elàstiques i de mucosa. En disminuir el diàmetre perden els cartílags, aprimant les capes muscular i elàstica.

Els bronquis són l’entrada als pulmons. Es divideixen en dos, el dret i l’esquerre; el dret compta amb tres branques mentre que l’esquerre amb dos.

Cada bronqui es dirigeix asimètricament cap al costat dret i esquerre formant els bronquis respectius de cada costat. El bronqui dret és més curt i ample que el bronqui esquerre , el qual al seu torn és més vertical que l’esquerre. . El bronqui dret es divideix progressivament en branques de menor calibre i el bronqui esquerre es divideix en dos més.

Els bronquíols són les petites vies aèries en què es divideixen els bronquis arribant als alvèols pulmonars.

Els alvèols pulmonars són estructures de forma esfèrica envoltades per capil·lars i agrupades en sacs alveolars. Als alvèols, l’oxigen provinent de l’aire pulmonar és cedit a la sang i el diòxid de carboni és lliurat igualment als alvèols perquè pugui ser expulsat a l’exterior durant l’expiració (vegeu la figura).

Els pulmons són estructures anatòmiques pertanyents a l’aparell respiratori, s’ubiquen a la caixa toràcica, a banda i banda del mediastí. A causa de l’espai ocupat pel cor, el pulmó dret és més gran que el seu homòleg esquerre. Posseeixen tres cares; mediastínica, costal i diafragmàtica

Els pulmons són els òrgans en els quals la sang rep oxigen procedent de l’aire i es desprèn del diòxid de carboni, el qual passa l’aire.

En la figura podeu veure, numerades, les parts fonamentals dels pulmons:

1. Tràquea
2. Bronqui dret
3. Bronqui esquerre
4. Pulmó dret
5. Pulmó esquerre
6. Fissura obliqua
7. Fissura horitzontal
8. Artèria pulmonar

En tots dos pulmons trobem:

• Un vèrtex o àpex, que correspon a la seva part més alta i que sobrepassa l’altura de les clavícules.
• Una base, a la part inferior, que es recolza en el diafragma.
• La cissura major d’ambdós pulmons, que va des del quart espai intercostal posterior fins al terç espai anterior de l’hemidiafragma corresponent.

El pulmó dret està dividit per dues cissures, la major i la menor, i en tres parts, anomenades lòbuls: el lòbul superior, el mitjà i l’inferior.

El pulmó esquerre té dos lòbuls, el superior i l’inferior, separats per una cissura anomenada cissura major. Això és degut al fet que el cor té una inclinació obliqua cap a l’esquerra i en el sentit de darrere cap endavant; la punta inferior, l’àpex, ocupa part de l’espai del pulmó esquerre, i redueix el seu volum.

Al pulmó dret, la cissura major separa els lòbuls superior i mitjà del lòbul inferior, mentre que en el pulmó esquerre separa els dos únics lòbuls: el superior i l’inferior. La cissura menor separa els lòbuls mitjà i inferior del pulmó dret i va des de la paret anterior del tòrax fins a la cissura major. Pot estar absent o incompleta en fins a un 25% de les persones.

En cada lòbul es distingeixen diferents segments, ben diferenciats, i corresponen cadascun a un bronqui segmentari, de la tercera generació bronquial. Existeixen diverses classificacions per anomenar els diferents segments, però la de Boyden és una de les més acceptades.

Els bronquis segmentaris se subdivideixen en els bronquis pròpiament dits i els bronquíols de les generacions 12 a 16. Aquests últims no tenen cartílag i es ramifiquen en bronquíols terminals i els bronquíols respiratoris, de les generacions 17 a 19, que desemboquen en els alvèols.

Els alvèols són les unitats funcionals d’intercanvi de gasos del pulmó. D’altra banda, la mucosa de les vies respiratòries està coberta per milions de pèls diminuts, o cilis, la funció dels quals és atrapar i eliminar les restes de pols i gèrmens en suspensió procedents de la respiració.

La pleura és una membrana de teixit conjuntiu i elàstica que evita que els pulmons freguin directament amb la paret interna de la caixa toràcica. Té dues capes:

• La pleura parietal o externa, que recobreix i s’adhereix al diafragma i a la part interior de la caixa toràcica.
• La pleura visceral, que recobreix l’exterior dels pulmons, introduint-se en els seus lòbuls a través de les cissures.

Entre les dues membranes es troba un espai anomenat cavitat pleural o espai interpleural, que conté una petita quantitat, d’uns 15 cc, de líquid lubricant anomenat líquid pleural.

La contracció del diafragma crea una pressió negativa dins de la cavitat pleural que obliga els pulmons a expandir-se resultant en l’exhalació passiva i inhalació activa (vegeu la figura).

Aquest procés de respiració es pot fer contundentment a través de la contracció dels músculs intercostals externs, que obliga a expandir la caixa toràcica i a la pressió negativa a la cavitat pleural, la qual cosa fa que els pulmons s’omplin d’aire. El líquid a la cavitat proporciona lubricació i amortiment.

El diafragma és el múscul que, com un envà, separa l’abdomen i el tòrax. Està situat a sota dels pulmons i per damunt dels òrgans de l’aparell digestiu. La seva estructura, en forma de cúpula, comprèn una porció muscular perifèrica i una de central aponeuròtica o tendinosa anomenada centre frènic.

Té uns orificis o hiatus per on passen l’esòfag, els dos nervis pneumogàstrics, l’aorta, la vena cava inferior i altres vasos i nervis. És el principal múscul inspiratori, ja que en contreure’s fa augmentar el volum toràcic.

Quan el diafragma es relaxa, l’aire és expirat per la mateixa elasticitat dels teixits pulmonars. També intervé en actes reflexos o voluntaris, com la defecació, la micció, el fet de riure, el singlot i el vòmit.